Создайте изображение высокого разрешения из набора изображений пакетного режима низкого разрешения
B = burstinterpolant(imds,tforms,scale)B из набора изображений пакетного режима с низким разрешением, сохраненных в виде ImageDatastore объект, imds. scale задает значение увеличения для изображения с высоким разрешением. Размер B является scale умножить размер входа изображений.
Укажите местоположение изображений в режиме пачек с низким разрешением, которые будут храниться в качестве объекта image datastore. Входные изображения представляют 2-D изображения RGB.
setDir = fullfile(toolboxdir('images'),'imdata','notebook');
Используйте imageDatastore функция для чтения и хранения изображений в пакетном режиме с низким разрешением в качестве объекта image datastore.
imds = imageDatastore(setDir,'FileExtensions',{'.png'});
Отобразите изображения как монтаж.
montage(imds)
title('Set of Low-Resolution Burst Mode Images')
Вычисление параметров геометрического преобразования
Чтобы вычислить параметры геометрического преобразования, преобразуйте все изображения RGB в изображения легкости с помощью rgb2lightness функция. Изображения легкости в пакетном режиме хранятся как объект image datastore.
imdsTransformed = transform(imds,@(x) rgb2lightness(x));
Прочтите первое изображение легкости в рабочую область и используйте его в качестве ссылки изображения для оценки геометрических преобразований.
refImg = read(imdsTransformed);
Получите оптимальные параметры конфигурации, необходимые для регистрации изображений легкости в пакетном режиме при помощи imregconfig функция. Задайте режим захвата изображений следующим 'monomodal'.
[optimizer,metric] = imregconfig('monomodal');Найдите общее количество изображений, хранимых в объекте image datastore при помощи numpartitions функция.
numImages = numpartitions(imds);
Создайте массив объектов преобразования 2-D для хранения 2-D преобразования каждого изображения легкости в пакетном режиме с низким разрешением, исключая ссылку изображение. Установите количество строк в массиве преобразований как общее количество изображений в объекте image datastore минус один.
tforms = repmat(affine2d(),numImages-1,1);
Используйте imregtform функция для оценки жестких геометрических преобразований для каждого изображения легкости в пакетном режиме с низким разрешением относительна ссылка изображения.
idx = 1; while hasdata(imdsTransformed) movingImg = read(imdsTransformed); tforms(idx) = imregtform(refImg,movingImg,'rigid',optimizer,metric); idx = idx + 1; end
Создание изображения с высоким разрешением
Задайте коэффициент шкалы для генерации изображения с высоким разрешением.
scale = 4;
Создайте изображение высокого разрешения из набора изображений RGB в режиме пакетной передачи с низким разрешением. Задайте параметр преобразования, чтобы надежно оценить пиксельные значения высокого разрешения.
B = burstinterpolant(imds,tforms,scale);
Отобразите изображение высокого разрешения.
figure('WindowState','maximized') imshow(B) title ('High-Resolution Image')
Считывайте изображение RGB в режиме пакетной передачи с низким разрешением из datastore и отображайте его размер.
Img = read(imds); inputDim = [size(Img,1) size(Img,2)]
inputDim = 1×2
161 186
Отобразите размер изображения с высоким разрешением. Поскольку масштабный коэффициент равен 4, размер изображения с высоким разрешением в 4 раза превышает размер изображений RGB в режиме пакетной передачи с низким разрешением.
outputDim = [size(B,1) size(B,2)]
outputDim = 1×2
644 744
Загрузите данные массива ячеек, содержащие изображение режима пакета низкого разрешения, в рабочую область. Входные изображения являются мономодальными и 2-D изображениями RGB.
load('LRData')Отобразите изображения в данных массива ячеек как монтаж.
montage(images,'Size',[2 4],'BackgroundColor',[1 1 1]); title('Set of Low-Resolution Burst Mode Images')
Вычисление параметров геометрического преобразования
Чтобы вычислить параметры геометрического преобразования, преобразуйте все изображения RGB в изображения легкости с помощью rgb2lightness функция.
imagesT = cellfun(@rgb2lightness,images,'UniformOutput',false);Прочтите первое изображение легкости в рабочую область и используйте его в качестве ссылки изображения для оценки геометрических преобразований.
refImg = imagesT{1};Получите оптимальные параметры конфигурации, необходимые для регистрации изображений легкости в пакетном режиме при помощи imregconfig. Задайте режим захвата изображений следующим 'monomodal'.
[optimizer,metric] = imregconfig('monomodal');Найдите общее количество изображений, хранимых в массиве ячеек.
numImages = length(images);
Создайте массив объектов преобразования 2-D для хранения 2-D преобразования каждого изображения легкости в пакетном режиме с низким разрешением, исключая ссылку изображение. Установите количество строк в массиве преобразований как общее количество изображений в массиве ячеек минус один.
tforms = repmat(affine2d(),numImages-1,1);
Используйте imregtform функция для оценки жестких геометрических преобразований для каждого изображения легкости в пакетном режиме с низким разрешением относительна ссылка изображения.
for i= 2:length(images) movingImg = imagesT{i}; tforms(i-1) = imregtform(refImg,movingImg,'rigid',optimizer,metric); end
Создание изображения с высоким разрешением
Задайте коэффициент шкалы для генерации изображения с высоким разрешением.
scale = 3;
Создайте изображение высокого разрешения из набора изображений RGB в режиме пакетной передачи с низким разрешением. Задайте параметр преобразования, чтобы надежно оценить пиксельные значения высокого разрешения.
B = burstinterpolant(images,tforms,scale);
Отобразите изображение высокого разрешения.
figure
imshow(B);
title ('High-Resolution Image')
Считайте изображение RGB в режиме пакетной передачи с низким разрешением из массива ячеек и отобразите его размер.
Img = images{1};
inputDim = [size(Img,1) size(Img,2)]inputDim = 1×2
154 265
Отобразите размер изображения с высоким разрешением. Поскольку масштабный коэффициент равен 3, размер изображения с высоким разрешением в 3 раза превышает размер изображений с низким разрешением в пакетном режиме.
ouputDim = [size(B,1) size(B,2)]
ouputDim = 1×2
462 795
Вычислите tforms относительно каждого входного изображения используя imregtform функция. Первое изображение во входе может использоваться в качестве ссылки изображения для оценки твердых геометрических преобразований (только повороты и перемещения).
Вычислите входные параметры optimizer и metric в imregtform использование imregconfig функция. optimizer должен быть RegularStepGradientDescent объект и metric должен быть MeanSquares объект.
Чтобы улучшить выход с высоким разрешением, можно изменить значение входного параметра RegularStepGradientDescent объект оптимизатора в imregtform. Для получения дополнительной информации об этих изменениях см. Свойства RegularStepGradientDescent.
The burstinterpolant функция использует метод обратного взвешивания расстояний [1], чтобы сгенерировать изображение с высоким разрешением из набора изображений пакетного режима с низким разрешением. Функция предсказывает значение пикселя высокого разрешения из набора пикселей в изображениях пакетного режима низкого разрешения, выбранных на основе параметра преобразования. Использование параметра преобразования tforms делает выбор пикселя устойчивым к любым жестким геометрическим преобразованиям (только повороты и перемещения).
Примечание
Если входные изображения являются 2-D RGB-изображений, оцените tforms от компонента легкости. Вы можете использовать rgb2lightness функция для вычисления значений яркости из значений цвета RGB.
[1] Шепард, Дональд. «Двухмерная интерполяционная функция для нерегулярно разнесенных данных», В трудах 23-й Национальной конференции ACM 1968 года, 517-524. Нью-Йорк, Нью-Йорк: ACM, 1968.
imregconfig | imregtform | rgb2lightness | scatteredInterpolant